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在当今的工业领域,螺杆压缩机由于坚固耐用、便于维护的特性,成为保有量最大的压缩机类型,用途非常广泛。然而,螺杆压缩机的能源利用率仍然在低位徘徊,输入给螺杆压缩机的电力只有大约20%转化为有效的压缩空气动力,其余全部转化为热。如果将螺杆压缩机自身的效率提高,进行节能改造,那么将获得巨大的效益。
或者可通过选型与计算,选择离心压缩机等,但此种方式投资量比较大,除非用户企业有意向,否则不推荐。
气体传输管路和末梢优化节能
压缩空气一经产生,需要经过储气罐和管路输送到使用场合,而在输送过程中,管路常常存在问题,这些问题增大了能源消耗,造成了无谓的浪费。通过管路和末梢用气环节优化的节能手段,能够实现压缩机系统的大幅节能。本章对常见的管路问题进行讲解,并对解决方案进行简单的介绍。
1.储气罐容量不足
在应用现场中,常常发生的问题是储气罐容量不足,由于容量较小,储能作用较差,气压波动大,造成压缩机反复加载和卸载,形成大量的能源浪费。通过增大储气罐,单次卸载时间超过一定时长,那么压缩机的卸载功耗会下降,形成节能效果。
2.直角弯头
管路驳接处的直角弯头对能效具有很大的破坏作用,其原因:
a、直角弯头形成气体冲击,局部压力增大,造成压缩机持续运行于高气压状态,且容易卸载。
b、直角弯头造成流动阻力加大,形成附加的做功点。
对于压缩机输出口的直角弯头,严重时可空耗0.5bar的压力,如现场采用6.5bar压力系统,则直角弯头的能量损失占到了7%以上,其危害程度可见一斑。对管路驳接点进行合理优化,能够显著降低能源损耗,该部分损耗几乎消除。
3.管路走向不良
压缩空气从统一的储气罐送出之后,经过各条管路向用气环节输送,高效的输送形式有单点菊花链状、多点环状。但是一般的用户现场因为一次性投资的节省等原因,空气管路的走向往往不合理,造成压力损失过大,导致必须供应更高的气体压力。例如,一般气动现场末端气压只要大于4.5bar就可以稳定工作,但是由于管路走向不佳,导致压缩机必须供应6.5bar压力,如果进行管路走向优化,只需要供应5.8bar压力即可,节能率可以达到10%左右。
4.末梢储能不足
在一条生产线中,有不同类型的用气环节,例如:
a、持续用气环节,例如气动马达(手持式磨削机)等,要求压力持续可靠;b、小规模脉冲式用气环节,例如气动螺丝刀、气动活塞等,要求压力持续可靠;c、大规模脉冲式用气环节,例如气除灰、喷吹设备等,要求储能量大;d、敞口用气环节,例如玻璃冷却、吹扫环节等,要求流量大,对压力无明确要求。
由于上述各种用气环节常常共存于同一段管道上,脉冲用气设备需要瞬时较大的气体供应,它们势必拉低管路气压,导致持续用气环节得不到充足的气压,这就要求供气端供应更大的气压,从而导致压缩机能耗大幅度增大。
可通过气压、气流侦测,在准确位置部署储气罐,增大局部储能量,改善局部气压,使得整体供气压力下降,实现了较好的节能效果。
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